Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Увеличивается область познания учеников, которые учатся анализировать явление временного прекращение жизнедеятельности у живых организмов, использующих его как средство приспособления и выживания в нeблагоприятных условиях....
11 02 2026 6:19:42
Разработка позволяет обогатить знания учащихся о влиянии биотических факторов на организм, рассмотреть вид и популяцию с новой для учащихся - экологической - точки зрения, а также обратить внимание на сложность проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов....
10 02 2026 1:33:41
Урок подводит учащихся к выявлению закономерностей и признаков, которыми, по их мнению, обладают животные, появившиеся на планете в условиях нарастающей сухости климата и сокращения водоемов. Этими животными стали пресмыкающиеся.
...
09 02 2026 17:28:13
За урок необходимо дать особенности строения и жизнедеятельности лишайников. Многообразие лишайников. Значение лишайников в природе и жизни человека. Пpaктическая работа, которая включена в урок позволяет учащимся усвоить типы слоевищ лишайников, позволяет узнать, как выглядят лишайники в природе. Кроме этого позволяет продолжить совершенствование навыков работы с природными объектами....
08 02 2026 6:36:28
Данное мероприятие может быть использовано как обобщающий урок по теме "Наследственность и изменчивость" или внеклассное мероприятие для предметной недели. Мероприятие построено в форме соревнования. Участники идут по трем дорожкам, которые отличаются по уровню сложности....
07 02 2026 5:42:51
Урок призван сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
06 02 2026 13:50:23
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
05 02 2026 12:55:44
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
04 02 2026 21:14:40
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
03 02 2026 10:24:17
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
02 02 2026 20:21:20
Учащимся предлагаются учебные задания и руководства для их выполнения. Работа над заданием проходит без непосредственного участия учителя, но под его руководством. Ученик выбирает темп и уровень изучения материала, согласующиеся с его индивидуальными особенностями. При неудачном ответе могут доработать материал и пересдать его на более высоком уровне....
01 02 2026 4:15:39
В статье описан опыт работы по формированию активной позиции школьников к проблемам окружающей среды с учетом возрастной периодизации детей. Работа состоит из трех этапов: 1. Формирование личностного отношения учащихся к объектам изучения (11–12 лет). 2. Мотивационно-целевая ориентация учащихся по отношению к природе (13–14 лет). 3. Формирование потребности у учащихся в активной позиции, в защите окружающей среды, в пропаганде экологических и природоохранных знаний (15–16 лет).
...
31 01 2026 4:45:20
В настоящее время биология представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные....
30 01 2026 11:41:37
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Интегрированный урок литературы и биологии в 6-м классе знакомит учащихся с изображением растительного мира в русской поэзии XIX века....
29 01 2026 18:35:59
Урок посвящен проблеме влияния эмоций на здоровье человека. Автор использует интеpaктивную стратегию для повышения учебной мотивации и создания ситуаций, активизирующих познавательную деятельность учащихся через взаимодействие и взаимообучение, что способствует лучшему усвоению учащимися основных принципов здорового образа жизни, поддержания психологического здоровья....
28 01 2026 10:42:46
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
27 01 2026 7:57:50
Развивающая технология включает в себя четыре обязательных компонента: постановку учебной задачи, выработку общего способа с выделением учебных действий, выполнение действий самоконтроля и самооценки. Полученные самим учеником оценки на каждом уроке является обязательным требованием к технологии обучения. Урок проходит в формах индивидуальной и групповой работы. Единство двух форм деятельности на уроке обеспечивает высокую творческую самостоятельность детей, педагогическую эффективность результатов, высокий развивающий хаpaктер обучения. Процесс решения учебной задачи происходит в ситуации применения действия моделирования открытых знаний и способов в графической форме.
...
26 01 2026 0:55:38
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
25 01 2026 11:28:26
Интеpaктивный плакат "Грибы", выполненный в программе PowerPoint, включает в себя объемный материал для уроков и внеурочной деятельности. Мультимедийное сопровождение стало необходимым на уроках всех направлений. Оно предоставляет возможность демонстрировать работы мастеров и объекты реального мира, работать в интеpaктивном режиме с данными объектами....
24 01 2026 6:13:52
Преобладающей формой деятельности на уроке является самостоятельная работа учащихся (групповая и индивидуальная), направленная на формирования таких общеучебных умений, как умение самостоятельно работать (составлять план, отбирать информацию, готовить материал), слушать, анализировать, развивать диалогическую речь, что в конечном итоге приводит к накоплению и формированию опыта интеллектуального поиска....
23 01 2026 11:43:30
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
22 01 2026 9:54:45
Урок изучения нового материала использует различные методические и логические приемы, активизирующие мыслительную деятельность учащихся. Новый материал изучается учащимися самостоятельно, в поисковой беседе, решении познавательных задач, лабораторном эксперименте в группах, развивает коммуникативные действия учащихся. На уроке наблюдается интеграция химии и биологии....
21 01 2026 14:53:29
Повысить уровень сформированности профессиональной мотивации школьников можно посредством включения педагогических технологий профориентационной работы в учебно-воспитательный процесс обучения биологии.
...
20 01 2026 14:29:41
Урок проводится в 11-м классе при изучении раздела «Основы генетики». В ходе урока учащимся предлагаются различные виды работ: сообщения, составление плана, рассказы по родословным, решение задач, проверочная работа.
...
19 01 2026 20:19:50
Сердце представляет собой полый, мышечный орган, имеющий форму конуса. Расположено сердце в грудной клетке, позади гpyдины. Расширенная часть его — основание — обращено кверху, взад и вправо, а узкая верхушка — вниз, вперед, влево....
18 01 2026 17:26:28
Разработка модульного урока «Происхождение человека». Цель урока: сформировать у учащихся систему основных понятий о происхождении человека; организовать исследование материала по эволюции приматов и стадий развития человека. На уроке применяется блочно-модульная технология обучения, что способствует развитию творческих способностей учащихся....
17 01 2026 0:56:37
Интегрированный урок биологии и экологии в 8-м классе. Цель урока – обобщить и углубить знания по темам: «Пищеварение», «Обмен веществ и энергии. Витамины»....
16 01 2026 13:48:36
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
15 01 2026 15:14:36
Предлагаемый элективный курс содержит сведения о клетке - единице живой природы, предназначен для учащихся профильных классов, проявляющих интерес к цитологии и биохимии. Изучение курса поможет в выборе дальнейшего обучения и профессиональной деятельности. Курс опирается на знания и умения, полученные учащимися при изучении биологии. В процессе занятий предполагается приобретение учащимися опыта поиска информации по предлагаемым вопросам. Учащиеся совершенствуют умения подготовки рефератов, докладов, сообщений по избранной теме, отpaбатывают технику эксперимента. Элективный курс рассчитан на 35 часов.
...
14 01 2026 23:36:28
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
13 01 2026 14:56:53
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
12 01 2026 0:40:57
Различают следующие зоны корня): зона роста с корневым чехликом, зона растяжения и начала дифференцировки клеток, зона всасывания, проводящая зона....
11 01 2026 2:27:29
ФГОС предполагает наличие у учителя технологических карт уроков, которые определяют деятельность как учителя, так и ученика. В технологической карте определены УУД, формируемые на уроке, прописаны деятельность ученика и учителя, показаны используемые технологии....
10 01 2026 9:56:34
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
09 01 2026 21:38:47
Семинар по биологии для 10-го класса. Лекционно-семинарская система, на основе которой строится обучение биологии в средней (полной) школе, позволяет сформировать у обучающихся умения самостоятельно работать с различными источниками информации, моделировать ответ, подбирать аргументы для обоснования теоретических положений.
...
08 01 2026 7:15:11
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
07 01 2026 2:17:33
Предлагаются приемы, которые может использовать учитель для создания здоровьесберегающей среды на уроке. Современный урок – это урок, на котором учитель реализует не только обучающие, развивающие и воспитательные цели, но и валеологические. Учитель должен построить работу так, чтобы на уроках создать условия для сохранения здоровья детям....
06 01 2026 18:28:59
Целью урока биологии в 8-м классе является активизация мыслительной деятельности учащихся, формирование осознанного интереса к предмету, выработка активности и самостоятельности. Урок направлен на развитие творческого потенциала учащихся, их логического и аналитического мышления, а также умения применять полученные знания на пpaктике.
...
05 01 2026 2:41:45
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
04 01 2026 14:56:43
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
03 01 2026 15:17:20
Внеклассное мероприятие знакомит учащихся с различными способами сохранения и укрепления здоровья с помощью полезных растений. Выполняя различные задания игры, учащиеся узнают, как, умело используя растения, человек может влиять на состояние своего здоровья....
02 01 2026 12:48:12
Личность любого человека представляет собой относительно устойчивую психологическую систему высшего интегративного уровня. Современные психологи считают, что ядром личности является потребностно-мотивационная сфера и самосознание, определяющие движущие силы развития личности как таковой и направленность поведения субъекта. ...
01 01 2026 7:52:29
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
31 12 2025 11:18:59
Урок проводится после изучения тем "Внешнее строение корня" и "Внутреннее строение корня". Урок комбинированный, с демонстрацией опытов. На уроке используется цифровой измерительный комплекс "Архимед" с датчиком кислорода.
...
30 12 2025 0:11:10
Представленный материал является примером технологической карты урока биологии по теме "Плазма крови. Свертывание крои как защитная реакций организма" (8-й класс). Модульная система построения занятия сочетается с групповыми способами обучения....
29 12 2025 17:32:22
Данная работа представляет собой интегрированный урок литературы и природоведения. Основные этапы урока основываются на знаниях произведений, изученных на уроках литературы, окружающего мира, жизненного опыта учащихся. На уроке используется компьютерная презентация, лабораторная работа, работа с текстом. Урок составлен с целью повышения интереса учащихся к обучению....
28 12 2025 10:16:33
Расширяются знания учащихся о питании растений, показываются особенности получения растением питательных веществ. Изучается значение фотосинтеза (образование на свету органических веществ из неорганических) и его роль для жизни на Земле.Учащиеся распознают органы растений в таблицах, работают с рисунками учебника....
27 12 2025 23:44:53
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
26 12 2025 10:53:19
На уроке ребята повторяют и закрепляют понятия и термины, научные открытия, основные вопросы изученного раздела биологии. При выполнении устных заданий учащиеся исправляют и дополняют ответы одноклассников.
...
25 12 2025 0:40:10
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
24 12 2025 7:48:27
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Значение животных в природе и жизни человека
Открытый урок по теме: "Обмен веществ и энергии у растений"